数字电路课程设计报告 出租车计价器

五邑大学

数字电路课程设计报告

题目：出租车计价器

院    系信息工程学院        

专    业通信工程             

学    号                     

学生姓名                     

指导教师                     


报告题目：出租车计价器

一、    题目的要求和意义

题目要求：租车计价器

使用中小型集成电路和门电路设计出租车计价器要求完成以下功能

l 使用555定时器产生一个20ms的周期信号作为时钟信号。

l 每1s的时间代表行驶1公里，每公里的收费为2元。

l 有开始计价的按键和停止计价的按键。

l 使用两位数码管动态显示所需收的费用，单位为元。

出租车计价器的设计任务分解成时钟模块、计时显示模块这样两个部分组成，如图1-1所示。

 

图1-1 出租车计价器框图

我负责的是第二部分的即使显示模块。系统总功能为：第一部分分别产生1s的计数信号和20ms扫频信号。第二部分接收计数信号，数码管从0开始计数，每秒2的累加。系统有暂停和复位功能。

意义：

随着社会的进步以及人们生活水平的日益提高都促使交通工具的不断变化，无论是在大城市或是中小城市越来越多的出租车公司不断的出现。出租车的出现方便了人们的生活，对于现在快节奏生活方式的人们来说出租车无疑是最好的交通工具。那么其收费的方式自然而然就被给予关注，比如收费标准以及行驶里程等。这时出租车计价器就在乘客和司机之间充当一个重要的角色了。

出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，它是出租车行业发展的重要标志，是租车中最重要的工具。它关系着交易双方的利益。具有良好性能的计价器无论是对广大出租车司机朋友还是乘客来说都是很必要的。因此，汽车计价器的研究也是十分有一个应用价值的。现在我们就利用中小型集成电路和门电路来设计一个性能可靠、精准度高的出租车计价器。

1.培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考﹑深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。

2. 利用所学过的知识，通过设计计算﹑元件选取﹑电路板制作调试等环节，初步掌握工程设计的技能。

3.掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，使学生巩固和加深对数字逻辑电路的理论知识，锻炼学生的动手能力。

4.了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。

5.培养严谨的工作作风和科学态度，使学生逐步建立正确的生产观点，经济观点和全局观点。

二、    硬件电路设计

        电路的设计分为三个模块，计数模块产生0-99的计数信号，显示驱动电路实现电路信号译码，其本质是一个4-8译码器，驱动数码管显示，显示电路用到的是两个共阴数码管。

计数模块：五十进制，采用同步置数的方法清零。第一个160是五进制，第二个160是十进制，第一个160输出将Q0Q1Q2Q3换成Q3Q0Q1Q2输出原本输出为0000 0001 0010 0011

0100，变换后有0000 0010 0100 1000即2 4 6 8，实现计数。如图1所示：

图1

数据选择器:

4组2选1数据选择器可以选择两组数据，通过1脚控制，低电平就输出A组高电平输出B组，

如图2所示

图2

显示模块：74ls48和数码管，位选信号由第一部分提供，通过位选信号实现动态扫描显示数字

如图3所示

图4

清零电路：

用1uf的电容，当开关按下会输出一个低电平使得电路清零重置，如图5所示

图5

三、    调试记录

第一次调试，时间：第三周星期六；地点：宿舍

焊接完所有器件后，首先检查电路，在不插入芯片的情况下，检查各部分电压，看是否短路、短路。检查发现有几个地方断路，用焊锡补上。然后依次接入芯片接入电路，第一部分信号由做好的同学提供。打开电源，发现数码管显示乱码，依次碰触各个芯片，并无发热现象。怀疑芯片损坏。在一块已经完成的电路板上接入电路，已经用自己的芯片替换原来完好的芯片来检查芯片的好坏。经检查发现，7400、7448和是坏的。向该同学借其完好的芯片接入自己的电路，通电，发现计数部分正常，但数码管有部分LED显示不正常。更换一块完好的数码管，再次通电，发现十位只有在显示3和5的时候d脚是暗的。关闭电源再次检查电路，发现数码管的管脚之间有一个地方短路。马上用电烙铁断开两端。然后再次通电，发现有个多部分的LED不会正常显示。再次检查显示部分的电路，并没有发现问题。由于时间问题，此次调试结束

    第二次调试，时间：第四周星期四；地点：实验楼505

    借来完好的器件，再次接入电路，由于第一部分缺乏，用函数发生器代替第一部分产生1S的周期信号，显示正常计数，但是显示部分不正常。再次检查电路，还是没有发现问题。用万用表检查仔细电路是否有断路，并无发现任何问题。之后由于调试人数过多，芯片不足，故结束此次调试。

    第三次调试，时间，第六周星期二；地点：宿舍

    再次借来第一部分和器件，通电，问题还是和以前一样。再次更换7448，发现不正常的数码管比以前少，可能在之前的调试中不知不觉损坏了，但是问题还是没有解决。仔细检查显示部分的接触问题，在检查数码管的时候，有一时间突然正常显示。再次仔细检调整数码管，发现只有在特定接触的角度的情况下，数码管才能正常显示，于是下结论是数码管的底座接触不良。然后检验数码管的所有计数，0-98均无显示问题，暂停，复位功能也正常，但是数码管扫频时间过慢，会有闪烁现象。思考得出结论，是第一部分的20MS周期信号过大，导致会有闪烁现象。但由于不是本人负责的部分，故不予解决。至此出租车计价器的第二部分，计数模块至此完成，调试结束。

   

四、    课程设计体会

经过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。课程设计和平时作业题是有区别的，作业题是为了加深对课堂所讲知识的理解，它内容较窄、训练第一，且是经过抽象加工后给出的理想化的条件，因而有唯一答案，而课程设计是实际的电路装置，它涉及的知识面广，需要综合运用所学的知识，它一般没有固定的答案、需要从实际出发、通过调查研究，查寻资料、计算等环节，才能得到一个较理想电路，更重要的是，它不光是停留在理论设计和书面答案上，而要做出符合设计要求的实际电路。所以说，课程设计是一门知识的应用、综合、智力开发创新、工程技能训练、理论性和实际性极强的课程。

我在做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。查阅了很多有关的资料，平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西，比如一些芯片的功能。这次设计不仅是对我们所学课本知识的一个考察，更是对我们的自学能力和收集资料能力以及动手能力的考验。

我们已经很久没用做过板了，之前的几次都是仿真实验或者用面包板，电路也较为简单。此次设计实验，发现以往的软件操作步骤很多都忘了，边做边复习，才慢慢想起来。

总体来说，课程设计使我们受益匪浅，在摸索该如何设计电路是之实现所需功能的过程中，培养了我的设计思维，增加了实际操作能力，我们都觉得以后更要加强这方面的设计，提高自己的能力。通过设计我们知到书本上的知识有了用武之地，这巩固了和深化了自己的知识结构。这次课程设计恰恰给了我们提供了一个应用所学知识的机会。从老师的辅导过程中让我们学会如何规范使用仪器、检测电路、处理问题，衷心感谢老师的指导。

五、    参考文献

[1]徐秀平．数字电路与逻辑设计[M]．北京：电子工业出版社．2010

[2]赵景波．向先波.Protell 99SE多层电路板设计与制作（修订版）[M]．北京：人民邮电出版社．2012

[3]周开利编著.数字电子技术.武汉：华中科技大学出版社，2009

[4]74ls160资料：http://wenku.baidu.com/view/7347bdd8ad51f01dc281f126.html

[5]74ls00  资料：http://wenku.baidu.com/view/d0e13708bb68a98271fefa25.html

 

第二篇：微机原理课程设计报告---出租车计价器的设计

微机原理课程设计报告 摘 要 此次微机原理与接口技术课程设计我们小组所选择的题目是出租车计价器的设计主要是编写汇编语言程序实现数字显示、数字累加以及复位等功能实验硬件主要分为实验板上的8086计数器8253驱动显示8255以及中断控制器8259四部分经过两个星期的小组合作设计以及老师和同学们的帮助最终基本完成了此次设计。以下是这次设计的具体方案由于能力的有限设计方案难免有诸多问题和不足希望老师能够批评指出。 关键字 难度 8086 8253 8255 8259 合作 微机原理课程设计 2 目 录 一 绪论 ..................................................................................................................................... 3 二 课程设计的步骤和要求 ....................................................................................................... 4 2.1课程设计的步骤 .............................................................................................................. 4 2.1.1 掌握微机系统的设计步骤 .......................................................................................... 4 2.1.2 掌握8253、8255、8259的用法 ................................................................................ 4 2.1.3 掌握汇编程序的设计 ................................................................................................. 4 2.2设计的目标与要求 .......................................................................................................... 4 三 硬件设计 .............................................................................................................................. 4 3.1硬件电路的模块构成 ...................................................................................................... 4 3.2 8255、8253及8259的结构原理图 ............................................................................... 5 3.2.1可编程8255的芯片结构............................................................................................. 5 3.2.2 8253定时器/计数器的结构 ....................................................................................... 6 3.2.3 8259结构图 ................................................................................................................ 6 四 软件设计 .............................................................................................................................. 7 4.1主程序的流程图 .............................................................................................................. 7 4.2 源程序 ...........................................................

................................................................. 7 五 结束语................................................................................................................................ 14 微机原理课程设计 3 一 绪论 出租车计价器目前使用广泛具有较大的市场和商业价值课程设计可以取得很好的收益。另外该课题与实际生活联系紧密具有很好的课程设计价值和学习价值。 通过出租车计价器的设计可以充分的运用我们目前所学的微机原理知识了解并掌握汇编语言开发的一般流程及方法在合作设计的过程中我们可以将所学的理论知识很好的与实际应用结合起来并能巩固课堂和书本上所学的知识加强我们的综合能力启发创新思维最终提高我们的系统设计水平从而达到学以致用的目的。 微机原理课程设计 4 二 课程设计的步骤和要求 2.1课程设计的步骤 2.1.1 掌握微机系统的设计步骤 本系统的设计步骤可以分为硬件设计和软件设计 2.1.2 掌握8253、8255、8259的用法 2.1.3 掌握汇编程序的设计 2.2设计的目标与要求 1实现里程显示 2实现在五公里内保证为同一起步价五公里后按里程收费 3在出租车行驶期间如果停车设计实现等时收费即按照时间收费 4设计按钮实现在一次行驶结束后可以复位清零 三 硬件设计 3.1硬件电路的模块构成 本课题的设计我们的硬件电路由实验板上的8086计数器8253驱动显示8255以及中断控制器8259四部分组成。 以8086CPU为核心其通过相应的地址线与译码器相连实现对外围芯片的片选在星研ESPCI硬件环境下片选可以直接实现通过低地址数据线完成和外围芯片的数据传输对外围芯片的初始化编程、程序监控计数器采用计数中断结束方式计数根据现实条件设定一个初始值N当有N个脉冲通过CLK1时8253OUT1向8259输出一个脉冲此时8259向CPU发送一个中断请求CPU处理中断子程序对8255进行控制并通过8255控制显示。 系统硬件结构框图如下 微机原理课程设计 5 3.2 8255、8253及8259的结构原理图 3.2.1可编程8255的芯片结构 D7-D08086CPU M/IO WR RD INTR INTRA WR PA0 RD PB0-PB7 8255 CS PC0-PC7 INT IR0 INTA WR 8259 RD A0 CS OUT1 VC WR CLK1 RD 8253 CS 74138 74138 74138 D7-D0 +5V +5V M/IO M/IO 显示低四位里程高四位总价微机原理课程设计 6 3.2.2 8253定时器/计数器的结构 3.2.3 8259结构

图 微机原理课程设计 7 四 软件设计 4.1主程序的流程图 主程序流程图 计算程序流程图 4.2 源程序 .MODEL TINY PCIBAR3 EQU 1CH ;8位I/O空间基地址(它就是实验仪的基地址, 也为DMA & 32 BIT RAM板卡上的8237提供基地址) Vendor_ID EQU 10EBH ;厂商ID号 Device_ID EQU 8376 ;设备ID号 .STACK 100 .DATA IO_Bit8_BaseAddress DW ? 微机原理课程设计 8 msg0 DB 'BIOS不支持访问PCI $' msg1 DB '找不到Star PCI9052板卡 $' msg2 DB '读8位I/O空间基地址时出错$' COM_ADD DW 00F3H ;控制口偏移量 PA_ADD DW 00F0H ;PA口偏移量 PB_ADD DW 00F1H ;PB口偏移量 PC_ADD DW 00F2H ;PC口偏移量 ZHI DB 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh BUF DB 6 DUP(?) .CODE START: MOV AX,DATA MOV DS,AX NOP CALL InitPCI CALL ModifyAddress ;根据PCI提供的基地址,将偏移地址转化为实地 MOV BX,OFFSET BUF mov al,00 MOV [BX],al MOV [BX]+1,al MOV [BX]+3,al MOV [BX]+4,al MOV [BX]+5,al mov al,06h 微机原理课程设计 9 MOV [BX]+2,al MOV DX,[COM_ADD] MOV AL,10000000B OUT DX,AL MOV CL,0DFH MOV CH,00H L1: MOV AL,CL MOV DX,[PA_ADD] OUT DX,AL MOV AL,[BX] MOV AH,00H MOV BX,OFFSET ZHI ADD BX,AX MOV AL,[BX] MOV DX,[PB_ADD] OUT DX,AL PUSH CX MOV CX,01H LOOP $ POP CX INC BX ROR CL,1 CMP CL,07FH JNZ FP1 ;不相同跳转 微机原理课程设计 10 MOV BX,OFFSET BUF ;显示初始 MOV CL,0DFH INC CH CMP CH,3H JZ P1 ;跳转里程计数 FP1: JMP L1 P1: PUSH BX ;里程计数 MOV BX,OFFSET BUF ADD BX,05H MOV AL,[BX] INC AL CMP AL,0AH JNZ P2 mov al,0h MOV [BX],al DEC BX MOV AL,[BX] INC AL CMP AL,0AH JNZ P2 Mov al,0h MOV [BX],al DEC BX MOV AL,[BX] 微机原理课程设计 11 INC AL P2: MOV [BX],AL POP BX MOV CH,0H JMP FP1 ;返回 endp InitPCI PROC NEAR MOV AH,00H MOV AL,03H INT 10H ;清屏 MOV AH,0B1H MOV AL,01H INT 1AH CMP AH,0JZ InitPCI2 LEA DX,msg0 InitPCI1: MOV AH,09H INT 21H JMP Exit InitPCI2: MOV AH,0B1H MOV AL,02H 微机原理课程设计 12 MOV CX,Device_ID MOV DX,Vendor_ID MOV SI,0 INT 1AH JNC I

nitPCI3 ;是否存在Star PCI9052板卡 LEA DX,msg1 JMP InitPCI1 InitPCI3: MOV DI,PCIBAR3 MOV AH,0B1H MOV AL,09H INT 1AH ;读取该卡PCI9052基地址 JNC InitPCI4 LEA DX,msg2 JMP InitPCI1 InitPCI4: AND CX,0FFFCH MOV IO_Bit8_BaseAddress,CX RET InitPCI ENDP ModifyAddress PROC NEAR ADD COM_ADD,CX ADD PA_ADD,CX ADD PB_ADD,CX ADD PC_ADD,CX RET 微机原理课程设计 13 ModifyAddress ENDP Exit: MOV AH,4CH INT 21H END START 微机原理课程设计 14 五 结束语 此次我们组的课程设计题目要求很高因此我们在这两周时间里付出更多的努力首先在心理上我们克服了畏惧和急躁另外我们在知识能力上及时进行了提高。 在软件方面我们是在8086硬件条件下进行课程设计的由于题目要求比较高,因此对汇编语言程序的编写要求很高,需要对汇编语言有较深刻的认识和理解,为满足在这方面已经尽了最大努力了。 在硬件方面通过两个星期微机接口的课程设计我们对微机接口芯片有了更进一步的了解,对于几种芯片的实际结合与应用有了更为清晰的认识学到了很多。 在软硬件结合方面,期间我们遇到困难了很多困难但也正是因为这些困难我们组在课程设计的过程中真正的有了一定理论与实际相结合的思维。为了克服这些困难我们组在设计过程中随时进行小组交流和讨论负责软件部分和硬件部分的同学及时沟通协商确保了课程设计的整体性。 通过本次课程设计我们学到了很多知识通过查阅资料极大的拓宽了我们的知识面,我们收获很多。最后在此感谢在设计过程中给予我们帮助的老师和同学谢谢 微机原理课程设计 15 参考文献 《微型计算机原理及接口技术》中国科技大学出版社 吴秀清 周荷琴编著 《16-32位微型计算机技术及应用》清华大学出版社 戴梅萼 史嘉权 编著 《汇编语言程序设计》南京大学出版社 姚君遗编著 《汇编语言程序设计教程》清华大学出版社 杨记文编著 《微型计算机原理及接口技术》实验指导书

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